Un matériau de construction économique : la Coralite

Un matériau de construction
économique :
la "Coralite'
Lors d'une série d'essais qui se sont prolongés pendant plus de neuf ans, l'auteur
de cet article a mis au point un procédé
permettant d'obtenir, à partir du corail,
un matériau de construction à la fois
économique et de bonne qualité. Aux îles
Cook, la "Coralite" est maintenant utilisée
comme matériau standard pour la construction des édifices publics; elle sert
également à bâtir habitations,
bureaux,
boutiques, etc. . . Les prix de revient de
ces bâtiments en Coralite sont très inférieurs à ceux des constructions en béton.
Par WINTON H. RYAN *
L'église d e la Société des Missions de Londres, A v a r u a , Rarotonga. Bâtie i l y
a 120 ans, elle constitue un excellent e x e m p l e de construction à l'aide de
blocs de corail jointoyés par un m o r t i e r à base de chaux de corail et de sable,
procédé mis au p o i n t par les missionnaires. Il convient de remarquer les solides
piliers d'arc-boutant et les murs épais d e 9 0 c m .
J L y a plus de 100 ans, les missionnaires de la Société des Missions de
Londres introduisirent aux îles Cook
une nouvelle technique de construction
— l'utilisation d'une chaux à base de
corail. Le corail étant calciné et transformé en chaux, on faisait ensuite un
mortier en ajoutant à celle-ci de l'eau
salée et du sable de mer. Ce mortier
servait à jointoyer les gros blocs de
* En qualité de Chef du Service des Travaux Publics aux îles Cook, M. Ryan a
dirigé les travaux dont il est question dans
le présent article.
ce.le q u . se t r o u v e
a I extrême
corail qui constituaient l'essentiel de
leur système de construction.
Des lianes étaient parfois utilisées
pour renforcer la maçonnerie, mais sa
solidité était due essentiellement à
l'épaisseur des murs qui atteignait
0,75m pour les grands bâtiments, et
0,45m au minimum pour les petits.
Bien que certains des bâtiments ainsi
construits aient aujourd'hui plus de
cent ans et qu'ils aient perdu leur
toiture depuis longtemps sous l'action
des tempêtes et de l'âge, les murs de
corail sont toujours debout.
Le bâtiment pendant
l'après-guerre
Après la seconde guerre mondiale,
les îles Cook, comme d'autres territoires du Pacifique, durent rattraper le
temps perdu dans le domaine du
bâtiment. Cette situation, à laquelle
vint s'ajouter la création de nouveaux
services, eut pour conséquence une
demande sans précédent dans l'industrie
du bâtiment. Malheureusement,
on
manquait
de
ciment
et
d'autres
matériaux. C'est pourquoi on procéda
à des essais avec des matériaux d'origine locale; on pensa automatiquement
à utiliser le corail qu'il était plus facile
de se procurer. Cependant, la technique
suivie par les missionnaires nécessitait
d r o . t e , o n a disposé les bûches servant d e c o m b u s t i b l e d e manière à entasser
Dans la seconde, on peut v o i r le p r o d u i t f i n i , e n v i r o n 50 tonnes de chaux.
les
blocs
de
corail
par-dessus
Une habitation en construction. Un ouvrier
muni d'une brouette apporte le produit à pied
d'oeuvre, tandis que deux hommes sont occupés à damer
le mélange
afin d'éviter
la
formation de poches d'air dans la masse. La
technique employée est simple et tous les
travaux sont effectués par des Rarotongans, à
l'exclusion de toute main-d'oeuvre européenne.
une main-d'ceuvre considérable et un
volume de matériaux excessif étant
donné l'extrême épaisseur des murs de
leurs constructions. On s'efforça donc
d'élaborer une technique présentant les
caractéristiques suivantes:
1.) Utilisation de matériaux faciles à
se procurer,
2.) Bas prix de revient de la construction.
3.) Recours à des méthodes nécessitant
un minimum
de
personnel
spécialisé,
4.) Construction de bâtiments durables et de bonne apparence.
Le système élaboré, dont nous donnons les grandes lignes dans cet
article, répond à toutes ces exigences.
En fait, le succès remporté a été
considérable et bien qu'aujourd'hui les
importations aient repris normalement,
la Coralite a pris rang de matériau de
construction standard pour la construction des bâtiments publics du
Groupe. On a trouvé qu'elle convenait
à l'édification de maisons, d'écoles, de
bureaux, de magasins, d'ateliers et
d'autres structures.
En outre, on a constaté qu'elle avait
deux avantages que l'on n'escomptait
pas à l'origine. Tout d'abord, de
nombreux insulaires ont suivi cette
méthode pour construire leurs habitations, leurs boutiques et leurs magasins.
Le prix de revient du bâtiment étant
surtout alourdi par les frais de maind'œuvre, les familles ont compris
qu'en fournissant
elles-mêmes cette
main-d'œuvre elles pouvaient avoir des
habitations bien supérieures à meilleur
marché.
Ensuite, tandis que les fonds consacrés à l'achat de ciment et d'autres
matériaux quittent le Groupe, l'argent
consacré aux constructions en Coralite
profite à l'économie locale et procure
un emploi à de nombreux insulaires
qui, autrement, seraient sans travail.
Compression des prix
de revient
Depuis 1951, on s'est servi de
Coralite pour construire quelque 14.000
m 2 de bâtiments, ce qui représente
42% de l'ensemble du programme de
construction des pouvoirs publics réalisé pendant cette période. Celui-ci comprend 26 habitations pour les membres
du
personnel
européen.
plusieurs
classes, des bureaux, des dispensaires,
des cabinets dentaires etc.. Tous ces
bâtiments sont en condition parfaite et
ne présentent aucun signe de détérioration. Le coût de production de la
chaux (sur la base de 140 frs CFP par
jour pour une main d'œuvre non spécialisée) atteint 1.100 frs CFP la tonne.
Par comparaison, le ciment de Portland
revient à 5.200 frs CFP la tonne dans
le Territoire. Les bâtiments construits
en Coralite reviennent à environ 3.000
frs CFP au mètre carré pour les magasins et ateliers, et à environ 4.200
frs CFP au mètre carré pour les habitations du personnel européen. Ces prix
de revient sont très inférieurs à ceux
de la construction en ciment.
Ci-dessous: Les bâtiments de l'administration, dans l'île de Mangaia. Couvrant une superficie d'environ 350 m2, ils comprennent un bureau de
poste, une station d'émission radiophonique, un poste de police, le bureau des coopératives, un tribunal, les bureaux de la Résidence et des logements destinés au personnel administratif. Les murs sont d'une hauteur uniforme et le toit à un pan est incliné vers l'arrière. Les fondations
sont en béton, le reste de la bâtisse étant construit en Coralite. Ci-dessous, à droite: un groupe scolaire moderne de quatre classes en
Coralite. L'Ecole de Nikao (Rarotonga), bâtie en 1953, fut le premier établissement scolaire construit en Coralite. On y trouve des innovations
en matière d'éclairage et de ventilation.
23
Ci-dessus: Un ensemble de trois habitations destinées au personnel, en
intérieur, revient à environ 3.800 fr CFP le mètre carré. Salon et salle
orientés vers l'arrière. A droite: Atelier de menuiserie du Service des
ateliers, magasins et bureaux, soit au total une superficie de près de
2.250 fr CFP
Ramassage et cuisson
du corail
Toutes les formes de corail vivant
peuvent être utilisées pour produire une
chaux propre aux mélanges avec un
agrégat aux fins de
construction.
Cependant, la meilleure chaux provient
des têtes de corail solides, mais
tendres, qui abondent dans les lagons.
Parfois on les sort du lagon à l'aide de
câbles métalliques tirés par des tracteurs. Plus fréquemment, des équipes
d'hommes munis de masses les brisent
en morceaux qui sont ensuite transportés sur le rivage.
De nombreuses formes de corail mort
sont impropres à la préparation de la
chaux. On les reconnaît à leur grain
très fin et à leur couleur blanche. Sous
cette forme, le corail n'est pas tendre,
mais extrêmement cassant et il s'effrite
rapidement sous les coups du marteau
ou de la hache. On trouve généralement de tels dépôts en surface et, sans
aucun doute, ils proviennent de têtes
de corail brisées durant les tempêtes
et poussées vers la côte par les vagues.
Le corail à gros grain qui contient
des coquillages et des corps étrangers
devrait être rejeté, car il faudrait
cours de construction. Ce type de bâtiment, y inclus
l'équipement
de séjour font face à la route, les chambres et les communs étant
Travaux Publics des îles Cook, inclus dans un ensemble comprenant
4.000 m2. Ce dépôt, entièrement construit en Coralite, a coûté environ
le mètre carré.
employer une grande quantité de combustible pour le réduire en chaux utilisable, l'opération donnant un déchet
considérable.
On brûle un mélange de bois à
combustion rapide (il s'agit généralement «le cocotier) et de bois à
combustion lente d'origine locale. Ces
deux combustibles s'équilibrent réciproquement durant l'opération. Le foyer
est protégé par des bâches tendues sur
le côté au vent, ce qui permet d'éviter
que la flamme ne soit chassée sur un
côté seulement de la pile de bois, assurant ainsi une combustion régulière.
Les bûches sont disposées en lignes
se coupant à angle droit, les palmes
sèches, la bourre etc.. se trouvant
placées entre elles et servant de petit
bois. Autour de la pile sont pratiquées
des ouvertures servant à l'allumage
(qui se fait simultanément sur tout le
pourtour) et à la ventilation. Des tas
de corail sont disposés de place en
place autour du foyer et, pendant
l'opération, on s'en sert pour recharger
lorsque la flamme traverse la couche
de corail. Durant les premiers jours
de la combustion, des ouvriers armés
de perches remuent les blocs de corail
pour faciliter le délitage de la pierre.
La construction
en Coralite se
poursuit régulièrement à Rarotonga; il
en résulte que la production de la
chaux elle-même est devenue une
industrie parfaitement organisée. Nous
disposons de trois fosses ayant chacune
une capacité de 240 fûts de 200 litres.
Ces fosses travaillent par roulement:
pendant que la première est allumée la
seconde est en cours de préparation,
tandis qu'on décharge la troisième. La
cuisson dure environ 8 jours. A partir
du 3ème jour, les fosses sont arrosées
d'eau douce durant les heures de
travail.
La formule
Les méthodes suivies et les matériaux
utilisés varient selon les îles, mais la
formule de base est la suivante: 6i
parties de concassé X 4 i parties de
concassé tout-venant x 2 parties de
mortier, en volume. A Rarotonga, une
carrière est pourvue d'un équipement
important pour la production de basalte
concassé. En d'autres îles, où un vaste
programme de construction est en
cours (installations portuaires, écoles,
hôpitaux, bâtiments administratifs, habitations du personnel), on concasse le
corail.
Lorsqu'il s'agit de construire de
petits bâtiments
ne justifiant
pas
l'emploi d'un équipement mécanique, on
suit une méthode différente; c'est le
cas en particulier sur les atolls. A la
suite de nombreuses expériences, on a
trouvé qu'en mélangeant du mortier et
du concassé dans des bétonneuses,
comme pour la fabrication du béton
ordinaire, on peut construire un mur
beaucoup plus fort dont l'épaisseur est
réduite. Le mélange No. 9 découle de
ces expériences. Ce mélange, dont la
formule est donnée ci-dessus, a reçu le
Un autre type de construction scolaire à bon
marché bâtie en Coralite. Y compris le toit et
l'équipement
intérieur,
le
prix
de
revient
s'élève à 2.700 fr CFP le mètre carré.
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La construction en Coralite a la faveur des
insulaires qui désirent bâtir des
habitations
permanentes à bon marché. On voit ici, à
Mangaia, une famille en train de bâtir sa
maison. Bien que le mélange ne soit pas fait
à la bétonnière, dans l'ensemble la technique
suivie est celle qui est exposée dans l'article.
nom de Coralite, ceci pour le distinguer
du béton à base de ciment Portland et
d'autres matériaux à base de corail.
La
technique
du
mélange
Comme on l'a dit auparavant, la
chaux de meilleure qualité a la consistance d'un épais mortier, et à ce stade
elle contient la quantité d'eau requise
par un mélange riche; donc, quel que
soit l'agrégat, le mélange sera dur à
travailler et il faudra recourir à une
bétonnière à moteur.
Certes, on voit parfois des entrepreneurs locaux faire leur mélange à
la main dans divers récipients (ils
semblent généralement affectionner les
vieilles pirogues à cet effet) et ajouter
de l'eau pour faciliter
l'opération.
Toutefois, quand il s'agit d'édifices
publics, nous préférons un travail de
meilleure qualité et nous utilisons des
machines dont la capacité varie de
0,255 m 3 à 0,382 m 3 .
Tl y a lieu de noter que la chaux
retient sa teneur en humidité pendant
des années tant qu'elle demeure dans
la fosse, mais qu'elle sèche rapidement
une fois qu'elle en est sortie. C'est
pourquoi on n'en extrait que la
quantité nécessaire aux besoins immédiats.
La densité du mélange dépend de
l'agrégat, et la proportion est généralement de 1 pour 5, les quantités
étant mesurées à l'aide de boîtes carrées de 30 cm de côté.
Coulage
du
mélange
L'opération est analogue au
du béton. Le coffrage est bâti
de fûts de 200 litres déroulés
sur une armature en bois de
coulage
à l'aide
et fixés
5 x 7,5
cm de section. Bien entendu, on peut
utiliser des planches — même des
planches de cocotier — mais le
coffrage constitué à l'aide de fûts est
le plus économique lorsqu'on doit
monter un certain nombre de bâtiments.
Le
mélange
est
transféré
du
malaxeur au coffrage par brouette.
On n'emploie pas de vibrateurs, mais
deux hommes munis de dames sont
nécessaires pour mettre en place le
contenu d'une brouette. Leur tâche
est pénible étant donné la densité du
mélange, et un contrôle rigoureux est
requis pour éviter les poches d'air dans
la masse.
Pour maintenir le coffrage en place,
le mieux est d'utiliser des boulons qui
pourront servir indéfiniment. Ces boulons doivent être légèrement dévissés
le lendemain du coulage; au cas où
l'on négligerait d'effectuer cette opération, on s'apercevrait, au décoffrage,
que l'adhérence du mélange aux boulons
a provoqué la chute de plâtras aux
points de retrait. Il est facile d'éviter ce
léger défaut.
Si la pluie menace après l'opération,
on recouvre avec de vieilles tôles ou
tout autre objet disponible. Par beau
temps, particulièrement s'il y a du vent,
le décoffrage peut être effectué au bout
de trois jours.
La Coralite étant éteinte à l'air (par
opposition au ciment Portland qui est
éteint à l'eau), la prise est accélérée
après le décoffrage. Pour un bâtiment
de dimensions moyennes, la préparation
du second coffrage prendra environ
deux jours, de sorte que le second
coulage peut commencer dès le sixième
jour qui suit l'exécution du premier.
En pratique, on attend trois jours
avant de décoffrer la première charge,
quatre pour la seconde, et cinq pour
les suivantes. Ces délais sont valables
pour un bâtiment d'une hauteur sous
plafond de 3 mètres, dans des conditions climatiques favorables et avec
exposition au vent.
Bien entendu, on présume qu'il s'agit
d'un mélange sec, reposant uniquement
sur la teneur en eau du mortier; toute
modification à ces données entraînant
Habitations destinées au personnel à Rarotonga.
Les murs sont couverts d'un enduit de chaux
et de sable, ce qui permet de réduire l'entretien à un simple passage des murs à la chaux.
25
naturellement
une modification
des
délais indiqués ci-dessus.
Profondeur du coffrage
En ce qui concerne la profondeur
du coffrage, on a d'abord utilisé des
coffres de 7,5 cm de profondeur. Toutefois, cette dimension fut ramenée par
la suite à 5 cm pour deux raisons:
(1) Une épaisseur de 7,5 cm de Coralite prenait deux fois plus de
temps pour sécher qu'une épaisseur de 5 cm, avant le prochain
coulage.
(2) Un coulage plus profond nécessitait davantage de renforcements. Le bois de coffrage est
un matériau de construction relativement coûteux, même lorsqu'il s'agit de cocotier; en effet,
ce dernier, donnant des planches
très étroites, il faut employer un
plus grand nombre de clous et
de renforcements.
Dans le cas où l'on exécuterait un
vaste programme de construction, j'estime qu'il serait plus économique d'employer des coffres standard en acier, et
que dans ce cas, un coulage sur 5 cm
de profondeur serait préférable, car la
Coralite sécherait plus lentement q u :
dans des coffres en bois.
Détails de construction
La Coralite ayant un taux de compression plus bas que le béton au
ciment Portland, sa solidité comme matériau de construction dépend de bonnes fondations, de l'épaisseur des murs
et de leur nivellement au sommet nécessaire à une bonne répartition des
charges de la charpente. Ce type de
matériau ne gagnerait rien à être armé.
Les cloisons sont également en Coralite
de façon à fournir un renforcement latéral.
On suit généralement les normes
suivantes:
(1) Fondations: On creuse dans la
terre ou le sable une tranchée de 60
cm de large sur 45 cm de profondeur.
On y coule de la Coralite tout-venant
jusqu'au niveau du sol. Ce mélange
tout-venant consiste en résidus provenant de la préparation de la chaux. De
gros blocs de corail sont joints à la
masse qui est ensuite damée fortement.
(2) Chaînage inférieur: Le coffrage
est centré sur les fondations et, sous
tous les murs, y inclus les cloisons, on
coule un béton dense au ciment Portland sur une épaisseur de 23 cm.
Deux barres en acier doux de 12,5 mm
de diamètre sont prises dans cette
ceinture sous 5 cm d'épaisseur. Le
chaînage a un double objet: premièrement, la Coralite est poreuse et
l'épaisseur de béton dense ainsi coulée
réduit son action capillaire. Deuxièmement, elle constitue une base ferme
continue pour les murs, prévenant ainsi
l'apparition de fissures qui pourraient
provenir d'affaissements localisés dans
26
les fondations. Après quoi, on coule de
la Coralite dans le coffrage sans autre
modification. Lorsque le coulage est
terminé et la masse bien nivelée, on
y insère de petits blocs coralliens sur
champ afin qu'ils servent d'accrochages
pour les sections suivantes. Ces points
d'accrochage devraient être séparés par
une distance d'environ 30 cm.
(3) Chaînage supérieur: On le construit en suivant la méthode exposée
précédemment et il a également un
double objet: premièrement, il permet
une répartition équilibrée des charges
de la charpente, ceci pour éviter que
les murs ne se crevassent. Deuxièmement, il sert à ancrer les tire-fond
grâce auxquels sont fixées les fermes.
Ces boulons filetés en acier doux de
12,5 mm de diamètre (terminés en U)
ont 1,05 m de long. Ils sont ancrés
dans les murs de Coralite et passent
à travers le chaînage de béton, pour
venir coiffer entrait et sablière.
(4) Autres travaux en béton. Une
petite quantité de béton est coulée sur
les bords des portes et fenêtres, afin
d'assurer un bon ancrage des chambranles. L'opération est effectuée en
même temps que le coulage de la
Coralite et on n'utilise aucun tampon
dans le coffrage pour séparer les deux
mélanges. Bien que le béton prenne
plus vite que la Coralite, on n'a pas
jusqu'à présent constaté la présence de
crevasses entre les deux agrégats.
La nécessité de prévoir des linteaux
en béton complique les plans à un
degré considérable, car en pays tropical,
les habitations doivent avoir un plus
grand nombre d'ouvertures que sous
d'autres latitudes. Lorsqu'on dresse les
plans, on s'efforce donc d'aligner le
sommet des portes et fenêtres à une
hauteur telle que le chaînage supérieur
leur serve en même temps de linteau.
Les planchers sont également en béton.
(5) Epaisseur des murs et des cloisons.
Pour des bâtiments bien cloisonnés
dont la hauteur sous plafond ne
dépasse pas 3 mètres et dont la
largeur n'excède pas 7,30 mètres (écoles,
habitations, magasins, petits hôpitaux
et dépendances), l'épaisseur des murs
et des cloisons est de 30 cm. Un atelier
de menuiserie sans cloison, dont les
dimensions sont 37 X 11m, a des
murs de 45 cm. Un bâtiment administratif ayant les mêmes dimensions,
mais cloisonné sur un tiers de sa
longueur, a des murs de 37 cm.
(6) Plâtrage. On utilise un enduit
composé de deux parties de sable de
mer tamisé et d'une partie de chaux
de corail que l'on délaye avec de l'eau
salée et que l'on applique ensuite avec
les outils courants du plâtrier. L'enduit
est préparé dans des fûts de 200 litres,
un jour avant son application. On
élimine l'eau en excès qui s'accumule
en surface pendant la nuit. Le finissage est fait avec une taloche en bois,
grâce à laquelle on aplanit les petites
irrégularités qui apparaîtraient sur une
surface lisse si l'on utilisait un outil
métallique. En l'absence d'un ouvrier
de métier, on peut obtenir une surface
uniforme en clouant aux angles des
planchettes de bois de 1,25 cm. Une
ficelle bien tendue déplacée le long des
murs entre ces lattes permettra de
contrôler l'uniformité de l'ensemble. Par
précaution contre d'éventuels dégâts, on
découpe au burin la Coralite aux angles
extérieurs du bâtiment et on recouvre
avec un enduit de ciment. Ces angles
sont ensuite arrondis.
Le finissage des surfaces
extérieures
Pour le finissage des surfaces extérieures, on emploie un mélange de
chaux et d'eau de mer, et il suffit
d'appliquer cet enduit de temps en
temps pour blanchir les surfaces. A
l'intérieur, on utilise diverses peintures
mates, y inclus les peintures plastiques,
mais on a constaté que la peinture à
l'eau, si économique, donne des résultats satisfaisants, et qu'elle retient la
couleur mieux que plusieurs marques
de peintures plastiques utilisées jusqu'à
présent.